1ère partie de l épreuve Dossier. CONVERGENCE ET COLLISION CONTINENTALE

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Robert Larose
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1 1ère partie de l épreuve Dossier. CONVERGENCE ET COLLISION CONTINENTALE

Niveau : Terminale S Extrait du programme : CONVERGENCE ET COLLISION CONTINENTALE Documents : Document 1 : Document 2 : Document 3 : Document 4 support concret : Carte des anomalies de Bouguer de la

2 Niveau : Terminale S Extrait du programme : CONVERGENCE ET COLLISION CONTINENTALE Documents : Document 1 : Document 2 : Document 3 : Document 4 support concret : Carte des anomalies de Bouguer de la France au 10-6 (Source : BRGM). Profil ECORS à travers les Alpes et carte géologique de la France au 10-6 associée. Carte mondiale des précipitations annuelles et détail en Asie (Inde, Chine) - Lame mince de schiste bleu - Queyras - Eclogite Val d Aoste - Carte France au 10-6 pour localisation

3 Document 1 : Carte des anomalies de Bouguer de la France au 10-6 (Source : BRGM).

4 Document 1 : interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) Anomalies de Bouguer : - Anomalie à l air libre corrigé des reliefs. - Les anomalies négatives montrent la présence d un déficit de masse en profondeur, ie une racine crustale - Les anomalies positives montrent la présence d un excès de masse en profondeur, cad une remontée de manteau. Dans les zones de collision récentes de la France, deux zones bleues : Alpes et les Pyrénées. Les Pyrénées sont un cas de convergence à part, donc on se concentre sur les Alpes. - Présence d une racine crustale importante sous les Alpes = Epaississement crustal.. - Présence d une remontée de manteau sous la zone d Ivrée = Amincissement crustal (témoin de l ouverture de l océan Alpin : paléo-marge africaine). Conclusion : Epaississement crustal par empilement de nappes crustales lors de la collision. Didactisation du document et utilisation en classe de TS Programme de TS : «Les marges passives sont déformées et témoignent de la collision continentale. La convergence est ici absorbée par la déformation des marges qui se raccourcissent et s épaississent, conduisant à la formation d une chaîne de montagnes. Les conséquences les plus visibles du raccourcissement et de l épaississement de la croûte continentale sont : - une topographie particulière (des reliefs élevés associés à une racine crustale) - des plis, des failles et des charriages.» Document qui rentre dans le programme : document d appel pour illustrer la racine crustale. Est-ce que la gravimétrie est au programme?

5 Document 2 : Profil ECORS à travers les Alpes et carte géologique de la France au 10-6 associée.

7 Document 2 : interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) Le réflecteur le plus profond correspond au au MOHO et le réflecteur crustal principal au Front Pennique, qui affleure en surface sous la forme d un chevauchement majeur qui sépare les domaines interne et externe. On observe que les 2 réflecteurs sont pentés vers le SE, traduisant un épaississement important des zones internes (Moho à 60 = 2x30 km). On peut discuter le fait que le chevauchement de la partie supérieure de la croûte le long du FP amène à un doublement de l épaisseur de la croûte continentale. Par contre, au niveau du massif des bornes (massif subalpin), on voit que la déformation est typique d une tectonique de couverture. Conclusion : Epaississement des chaîne de montagne par le mécanisme d empilement de nappes crustales. Didactisation du document et utilisation en classe de TS Programme de TS : «Mise en évidence de l épaississement à partir de l analyse de profils sismiques levés au travers de chaînes de montagnes». Cette coupe peut être analysée comme support d activité. Prendre peut-être un profil brut de meilleure qualité, et demander aux élève de retrouver le Moho (en base de croûte à 60km) et le chevauchement majeur qui met en contact deux écailles de croûte en de 30km d épaisseur.

8 Document 3 Carte mondiale des précipitations annuelles et détail en Asie (Inde, Chine)

9 Document 3 : interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) 1) carte mondiale Sur la carte mondiale, on peut voir que les chaînes de montagne agissent souvent comme des barrières : - les Andes : pluviométrie importante à l ouest, sec à l est - les Rocheuses : idem - Les Alpes occidentales : on ne voit pas sur la carte, mais c est aussi le cas - L Himalaya : pluviométrie importante au Sud, et sec au Nord. 2) détail de la région Inde-Asie Lors des moussons : - Inde : toutes les pluies sont concentrées au Sud de la chaîne très très humide - Ladakh (nord-ouest de l Inde) : gradient important humide sec : on franchit la haute chaîne - Népal : on ne voit pas sur la carte, mais il existe aussi ce gradient - Tibet (Chine) : pluviométrie très faible : les masses d air humides ne franchissement pas la haute chaîne. Conclusion : effet de Foën : les masses d air chaudes et chargées en eau, en arrivant sur les montagnes, montent, se refroidissent et se condensent. Les pluies tombent sur le front de la chaîne de montagne et l air qui franchit la chaîne est sec. Didactisation du document et utilisation en classe de TS Programme de TS : pas de mention explicite au programme, mais érosion à traiter. Document d appel possible pour parler des mécanismes d érosion des chaînes de montagne.

10 Document 4 support concret. - Carte métamorphique des Alpes (Agard et Lemoine)

11 Document 4 support concret (suite) : - Echantillon 1 : - Echantillon 2 :

12 Document 4 : interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) 1) échantillon 1 Minéraux bleus, pléochroïques, à sections à angle à 120, échantillonné dans le Queyras = amphibole sodique = glaucophane. Roche encaissante : phengite, minéraux à fort relief (??) : métaspélite = schiste métamorphisé dans le faciès Schiste Bleus. 2) échantillon 2 Roche verte à points rouges, dense, échantillonnée dans le val d Aoste (proximité du massif cristallin interne du Mont Rose) = éclogite Minéraux verts = Omphacite (pôle jadéite), minéraux rouges = grenats, couronnes noires = rétromorphose en glaucophane, minéraux blancs = phengite. Conclusion : roches témoin d un gradient métamorphique de type HP-BT = subduction. Reliques de la subduction de l océan Alpin sous l Apulie pendant la convergence alpine. Subduction de la croûte océanique, et remontée des roches pendant la collision. Mécanismes d exhumation à proposer (coin de manteau, écailles, etc.). Didactisation du document et utilisation en classe de TS Programme de TS : «Observation des minéraux et des structures minérales témoignant de transformations minéralogiques dans les métabasaltes ou métagabbros de la croûte océanique subduite : minéraux typiques des zones de subduction (glaucophane, grenat, jadéite). Utilisation de grilles pétrogénétiques pour retrouver les conditions d apparition de ces minéraux.» Typiquement dans le programme subduction, et permet de faire la transition avec les chaînes de montagne. Dans le cadre d une activité, ajouter un diagramme P-T pour replacer ces roches, et déterminer le gradient géothermique faible des zones de subduction.

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